I ricercatori dell’Empa hanno osservato globuli rossi viventi trasformarsi in “echinociti” appuntiti in tempo reale quando sono stati trattati con alte concentrazioni di ibuprofene utilizzando la microscopia olotomografica e li hanno visualizzati in rendering 3D.
Il sangue è davvero “un succo di qualità rara”. Ciò che il poeta e naturalista Goethe già sospettava può ora essere visualizzato utilizzando tecniche di imaging innovative.
Una di queste caratteristiche speciali è la cellula che si trova più frequentemente nel flusso sanguigno: l’eritrocita.
Trilioni di questi globuli rossi si fanno strada attraverso il corpo umano ogni minuto.
Il fatto che non sempre assumano una forma rotonda consente loro di infilarsi nei vasi sanguigni più stretti per fornire ossigeno agli angoli più remoti del nostro corpo.
Tuttavia, alcuni cambiamenti nella forma degli eritrociti sono anche tipici di particolari cambiamenti nell’ambiente: i cosiddetti echinociti con estensioni spinose simili a un riccio di mare si verificano, ad esempio, in caso di ustioni, danni al fegato o dopo il contatto con determinati farmaci.
I ricercatori dell’Empa hanno ora osservato la trasformazione dei globuli rossi in echinociti utilizzando la microscopia olotomografica digitale.
Talia Bergaglio e Peter Nirmalraj del laboratorio Transport at Nanoscale Interfaces dell’Empa a Dübendorf hanno provocato la deformazione dei globuli rossi viventi aggiungendo il farmaco ibuprofene.
Sono stati in grado di mostrare la trasformazione di ciambelle tondeggianti in echinociti in tempo reale grazie alla microscopia olotomografica.
Questa tecnica innovativa funziona in modo simile alla tomografia computerizzata (TC), in cui l’imaging avviene tramite tecnologia laser anziché raggi X.
La microscopia olotomografica digitale è quindi particolarmente adatta per campioni biologici come le cellule del sangue, in quanto consente di acquisire immagini ad alta risoluzione, senza contatto e prive di marcatori, che possono poi essere ricostruite come rappresentazioni tridimensionali.
I globuli rossi sono cellule modello ideali per questo scopo, in quanto possono essere facilmente identificati anche nel sangue intero e data la loro morfologia è sensibile all’ambiente chimico e fisico, nel corso della loro esistenza;
In definitiva, sono gusci di membrana (quasi) vuoti.
“Pertanto, le interazioni di una varietà di molecole farmacologiche con la membrana cellulare possono essere studiate particolarmente bene sui globuli rossi utilizzando la nostra tecnica di bioimaging”, afferma il ricercatore dell’Empa Nirmalraj.
